Dans les conclusions publiées aujourd'hui dans The Journal d'astrophysique , Les astronomes de l'Université du Texas à Austin rapportent qu'ils sont tombés sur une galaxie extraordinaire qui pourrait corroborer une théorie récemment contestée sur la matière noire.

La matière noire est une matière qui n'émet aucune lumière, mais est détectable par son attraction gravitationnelle sur d'autres matières. Il a été découvert pour la première fois dans les années 1970 lors d'études sur les galaxies spirales, dont les régions extérieures ont tourné trop vite pour être uniquement entraînées par les étoiles visibles et le gaz dans ces régions. Les astronomes ont pensé qu'il devait y avoir plus de masse invisible. Des décennies d'observations de galaxies ont montré que presque toutes les galaxies contiennent d'énormes quantités de cette « matière noire, " et cela, En réalité, il y a environ cinq fois plus de matière noire que la normale, matière visible dans l'univers.

Cependant, quelques études récentes ont indiqué que certaines galaxies ne suivent pas le même schéma que les galaxies "riches en matière noire" trouvées depuis les années 1970. Ces études ont montré qu'une poignée de galaxies vues il y a environ 10 milliards d'années ne contiennent pas la quantité attendue de matière noire. Cela pourrait signifier que les galaxies à cette époque n'avaient pas beaucoup de matière noire mais l'ont acquise plus tard, à un moment donné au cours des 10 derniers milliards d'années. Si c'est le cas, cela remettrait en cause notre compréhension fondamentale de la formation des galaxies.

Aujourd'hui, Patrick Drew, étudiant diplômé de l'UT Austin, et son conseiller, professeur Caitlin Casey, ont trouvé une galaxie très lointaine qui semble riche en matière noire, exactement comme prévu de la théorie de longue date. Parce que cette galaxie est à 9 milliards d'années-lumière, cela nous dit que certaines galaxies contiennent déjà pas mal de matière noire dans un passé lointain. Cette découverte fortuite semble contredire les autres découvertes controversées de galaxies à faible teneur en matière noire.

L'équipe de Drew a étudié cette galaxie alors qu'elle utilisait le télescope Keck à Hawaï pour une enquête sur les galaxies de formation d'étoiles les plus extrêmes de l'univers, les soi-disant "galaxies stellaires poussiéreuses". Ils n'avaient pas du tout l'intention d'étudier la matière noire—plutôt, ils ont cherché à comprendre pourquoi ces galaxies produisent autant d'étoiles si rapidement.

Mais une de leurs galaxies les a surpris, et envoyé leur travail dans une nouvelle direction.

En raison de l'angle aléatoire auquel la galaxie DSFG850.95 a été étudiée avec le télescope, les données ont fourni un enregistrement extrêmement détaillé de la vitesse de rotation de la galaxie depuis le centre de la galaxie jusqu'à ses confins. Appelée "courbe de rotation, "Cette mesure est exactement ce que les astronomes utilisent pour déterminer la quantité de matière noire dans une galaxie.

Ils ont montré ces données à Susan Kassin, un collègue du Space Telescope Science Institute. Kassine, un expert de telles mesures de courbes de rotation, immédiatement reconnu qu'ils avaient trouvé quelque chose d'extraordinaire :cette galaxie, vu il y a 9 milliards d'années, contient toute la matière noire attendue que la théorie prédit.

Cela contraste avec une étude de 2017 dans La nature qui prétendait que les galaxies à cette époque cosmique, il y a 10 milliards d'années, "pourrait ne pas avoir autant de matière noire, et qu'elles sont fondamentalement différentes des galaxies de l'univers actuel, " dit Casey. " La galaxie que nous avons trouvée en est un clair contre-exemple, où il semble que la matière noire se comporte normalement, comme c'est le cas dans l'univers d'aujourd'hui."

La ligne de fond, Drew dit que "cette galaxie fait ce que l'on attend de galaxies comme celle-ci et c'est la première confirmation solide que ce qui se passe dans ces galaxies dans l'univers actuel est le même que ce qui s'est passé dans l'univers primitif".

Drew prévoit de poursuivre cette étude avec d'autres études de la galaxie dans son projet en cours avec ALMA.